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Zur Sorption und Quellung von Holz und Holzwerkstoffen—Erste Mitteilung: Einflüsse auf das Sorptionsverhalten der Holzwerkstoffe

On the sorption and swelling of wood and wood base materials—Part 1: Influences on the sorption of wood base materials

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Zusammenfassung

Bei der Herstellung der meisten Holzwerkstoffe wird das Holz thermischen Behandlungen unterworfen, die in ihm jenseits bestimmter Grenzen chemische Änderungen und Änderungen seiner physikalischen Eigenschaften zur Folge haben. In der vorliegenden Arbeit wurde experimentell die Abhängigkeit der Wasserdampfsorption und der sie begleitenden Erscheinungen von verschiedenen, bei Holzwerkstoffen auftretenden Einflußgrößen bestimmt.

Untersucht wurden: Spanplatten, Sperrholz, Holzwolle-Leichtbauplatten, Holzfaserplatten, Kunstharzpreßlagenholz und Holz- Kunststoffkombinationen. Allge ein ergab sich; Thermische Behandlungen verringern in erster Linie das Adsorptionsvermögen im Bereich niedriger relativer Dampfdrücke; die Kapillarkondensation im Bereich hoher relativer Dampfdrücke wird weniger verändert, läßt jeddoch Einfluüsse struktureller Veränderungen durch mechanische Behandlungen erkennen. Nichthygroskopische Binde-, Tränk- und Schutzmittel verringern das Sorptionsvermögen entsprechend ihrem Anteil am Trockengewicht des Werkstoffes, darüber hinaus ist eine Sorptionsvergütung durch Blockierung von Sorptionskräften meist nicht gegeben; hygroskopische Mittel beeinflussen das Sorptionsvermögen ähnlich wie dampfdruckerniedrigende Salze.

Die Erscheinungen der Hysterese wurden anhand der experimentellen Befunde untersucht. Das Verhältnis der Adsorptionswerte zu den Desorptionswerten war nicht konstant. Es besteht eine Abhängigkeit von der Vorbehandlung. Die Theorie von W. W. Barkas über die Ursachen der Hysterese fand als universelle Betrachtungsweise der Eingenschaften von Gelen auch für vorbehandelte Hölzer und Holzwerkstoffe ihre experimentelle Bestätigung.

Summary

During the manufacture of most wood base materials, wood is exposed to thermal treatments which, beyond specific values, lead to changes in its chemical and physical properties. In the present paper, the dependency of the sorption of water vapour and its phenomena on various factors affecting wood base materials was determined experimentally. Particle board, plywood, excelsior board, wood fibre board, resin impregnated plywood, and wood-plastic combinations were investigated. In general. the following results were obtained: Thermal treatments reduce the adsorption capacity within the range of low relative vapour pressures; the capillary condensation within the range of high relative vapour pressures is less changed, but it reveals structural changes due to mechanic treatments. Non-hygroscopic adhesives, impregnating solutions and preservatives lower the sorption capacity according to their percentage in the dry weight of the wood base material; in addition, reduction of sorption by blocking of sorptional forces does not generally occur; the effect of hygroscopic substances on the sorption capacity is simular to that of salts lowering vapour pressure. The phenomena of hysteresis were investigated on the basis of experimental results. The relationship between the values of adsorption and desorption was not constant. There is a dependency on the pre-treatment. W. W. Barkas’ theory on the causes of hysteresis as a universal way of consideration of the properties of gels also found its experimental approaval with regard to pretreated wood and wood base materials.

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Schrifttum

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Additional information

Kurzfassung der Dissertation des Verfassers an der Technischen Universität München, 1970, 1. Referent: Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. F. Kollmann, 2. Referent: Prof. Dr.-Ing. F. Kneule. Tag der Promotion 9.7.1970. Herrn Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c.F. Kollmann, der diese Arbeit anregte und die Untersuchungen in großzügiger Weise mit Rat und Tat förderte, sei auch an dieser Stelle aufrichtig gedankt. Ebenfalls sei mein Dank der Deutschen Forschungsgemeinschaft ausgedrückt, die diese Arbeit finanziell unterstützte. Weiterhin habe ich Herrn Prof. Dr. rer. nat. A. Schneider für wertvolle Anregungen zu danken.

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Seifert, J. Zur Sorption und Quellung von Holz und Holzwerkstoffen—Erste Mitteilung: Einflüsse auf das Sorptionsverhalten der Holzwerkstoffe. Holz als Roh-und Werkstoff 30, 99–111 (1972). https://doi.org/10.1007/BF02615045

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